Diminution d'ozone au pôle Nord

Salut

Des conditions météorologiques exceptionnelles conduisent ces dernières semaines à une diminution d'ozone sans précédent en arctique. Les observations (sol et satellite) par les chercheurs du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS/UVSQ/UPMC) et les modèles français indiquent une diminution qui atteignait environ 40 % à la fin du mois de mars. Ce phénomène s'explique par un hiver stratosphérique très froid et persistant qui a conduit à une destruction importante d'ozone, laquelle s'est prolongée de façon inhabituelle jusqu'au printemps.

La couche d'ozone agit comme un bouclier qui protège la vie sur terre des rayons ultraviolets solaires nocifs. Les concentrations en ozone et son contenu total sont surveillés en continu depuis qu'un traité international, le Protocole de Montréal signé en 1987, réglemente la production des halocarbures, des composés chimiques qui contiennent du chlore et du brome et qui sont à l'origine de la destruction de l'ozone dans la stratosphère (la partie de l'atmosphère qui s'étend d'environ 10 à 50 km d'altitude et dans laquelle l'ozone est le plus abondant). Comme les halocarbures persistent dans l'atmosphère durant plusieurs dizaines d'années, il faudra encore plusieurs décennies avant que leur concentration retrouve leur niveau d'avant 1980.

La destruction de l'ozone stratosphérique se produit dans les régions polaires lorsque les températures descendent en dessous de -80 °C. A ces températures des nuages se forment dans la basse stratosphère au sein desquels des réactions chimiques transforment des composés issus des halocarbures – et inoffensifs vis-à-vis de l'ozone-, en composés actifs. Ces processus conduisent à une destruction rapide de l'ozone au retour de la lumière solaire au-dessus du pôle. En Antarctique, le « trou d'ozone » (qui correspond à une destruction de plus de la moitié du contenu total d'ozone au printemps) est un phénomène récurrent en raison des températures extrêmement basses dans la stratosphère chaque hiver. En Arctique en revanche, les températures hivernales sont en moyenne plus élevées qu'au pôle Sud et les conditions météorologiques varient beaucoup d'une année à l'autre. Les conditions ne sont donc pas toujours réunies pour qu'une diminution importante d'ozone y soit observée. Cette année les conditions météorologiques extrêmes sont responsables de l'évènement record observé.

Les chercheurs du Laboratoire atmosphère, milieux, observations spatiales (CNRS/UVSQ/UPMC) disposent d'une série de stations de mesure(1), et de systèmes d'observation par sondage infrarouge (2) et UV-visible (3), pour surveiller l'ozone au jour le jour et tout autour du globe. Ces observations font partie du dispositif international d'observation continue de l'ozone atmosphérique ozone, sous l'égide de l'Organisation météorologique mondiale et du Programme des Nations Unies sur l'environnement. Cet hiver, les observations de ces équipes et les simulations qu'elles ont réalisées avec le modèle Reprobus (4) leur ont permis de mettre en évidence une diminution très importante, et sur une zone étendue, du contenu total d'ozone (figure 1). La persistance et l'intensité de cette diminution, qui dure depuis plusieurs semaines et a atteint 40 % à la fin mars, sont tout à fait exceptionnelles (figure 2).

Actuellement, des équipes françaises (5) et européennes sont mobilisées sur le terrain au-delà du cercle polaire (Kiruna, Suède) pour échantillonner finement ces conditions exceptionnelles à l'aide d'instruments embarqués sous ballons stratosphériques opérés par le CNES (6). Quant aux instruments de la station d'observation de Haute Provence (sondes sous ballons et système lidar(7)), ils permettront de détecter l'impact de cet évènement sur les plus basses latitudes lorsqu'à la suite du réchauffement de la stratosphère polaire au printemps, les masses d'air appauvries en ozone se déplaceront vers ces régions.

Sans le Protocole de Montréal, cette destruction de l'ozone aurait été bien pire. Tant que le contenu de la stratosphère en chlore et en brome demeurera élevé, une forte diminution d'ozone semblable à celle observée cette année pourra se reproduire lors d'hivers arctiques exceptionnellement froids. Selon le dernier rapport international d'évaluation de l'état de la couche d'ozone, l'ozone devrait retrouver son niveau des années 1980 autour de 2045-60 au pôle Sud, et probablement une ou deux décennies plus tôt au pôle Nord.

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2148.htm

Salut

Pour la première fois la présence d’un "trou" dans la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique a été observé durant le printemps 2011. Sa taille était comparable à celui présent sur l’Antarctique.

Depuis l’observation du trou dans la couche d‘ozone au-dessus de l’Antarctique, au début des années 1980, et la compréhension des mécanismes chimiques qui l’engendre les scientifiques s’interrogent sur la possibilité qu’une telle déplétion puisse également siéger au-dessus de l’Arctique.

Depuis l’observation du trou dans la couche d‘ozone au-dessus de l’Antarctique, au début des années 1980, et la compréhension des mécanismes chimiques qui l’engendre les scientifiques s’interrogent sur la possibilité qu’une telle déplétion puisse également siégeait au-dessus de l’Arctique.

Des processus similaires sont à l’œuvre dans la stratosphère polaire dans les deux hémisphères, mais des différences dans l'évolution du vortex polaire et dans l’évolution des températures aux Pôles font que la destruction de l’ozone dans ces deux zones n’a rien de comparable. Dans l'océan Arctique, l'ampleur du phénomène n'atteignait jusqu’à présent pas encore celle qui est observée dans l'hémisphère Sud.

Pourtant une étude publiée dans la revue Nature, présente pour la première fois l’observation d’un véritable trou dans la couche d’ozone stratosphérique de l’Arctique. Des chercheurs du California Institute of Technology et de l’Institute for Polar and Marine Research, démontrent qu’au printemps 2011 la destruction de l’ozone a dépassé 80 pour cent à une altitude de 18 à 20 km. Selon les scientifiques, ce phénomène s’explique par la persistance de températures exceptionnellement froides en Arctique qui ont contribué à maintenir les composés chimiques destructeurs d’ozone dans l’atmosphère.

Pour autant, les auteurs de l’article estiment qu’il n’est pas possible de prédire si un tel phénomène ne peut se reproduire. Parvenues dans la stratosphère, ce sont les molécules de composés chlorés (chlorofluorocarbures) et les dérivés du brome qui, décomposées par le rayonnement solaire, sont à l’origine de la destruction des molécules d'ozone par le jeu de réactions catalytiques. La destruction de l’ozone s’observe particulièrement au printemps, après cette période l’air polaire se mixte avec l’air continental qui apporte de l’ozone. Le protocole de Montréal signé en 1987 a permis de retirer progressivement ces produits, mais il faut plusieurs décennies pour éliminer les composants destructeurs d’ozone dans l’atmosphère.

http://www.sciencesetavenir.fr/actualite/nature-environnement/20111002.OBS1517/l-ozone-disparait-aussi-au-dessus-de-l-arctique.html